题目内容

1.实验室用MnO2和浓盐酸反应制取氯气.
(1)请写出用MnO2制取Cl2化学方式MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是②(填写编号).
①只有还原性         ②还原性和酸性     ③只有氧化性         ④氧化性和酸性
(3)若转移电子的物质的量为0.024mol时,将生成的氯气通入100.0mL FeCl2溶液中,FeCl2全部被氧化,则原FeCl2溶液的浓度为0.24mol/L.
(4)而实验室中我们也可以用KMnO4和浓盐酸反应制取氯气.请配平方程式:
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O.
100.0mL 0.3mol/L FeSO4溶液,需要5   mL 1.2mol/LKMnO4恰好将Fe2+全部氧化.
(5)通过MnO2和KMnO4制取氯气的比较;比较可知,氧化性KMnO4>     MnO2.(填“>”或“<”)

分析 (1)实验室用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制备氯气;
(2)在氧化还原反应中,失电子化合价升高的元素被氧化;如果有盐酸的氢离子参加了反应而酸根离子未参加反应,那么盐酸就表现出酸性;
(3)氯气和氯化亚铁溶液反应的定量关系,结合电子守恒计算;
(4)反应中KMnO4+→MnCl2,Mn元素化合价由+7降低为+2,共降低5价,Cl(浓)→Cl2,Cl元素化合价由-1价升高为0价,共升高为2价,化合价升降最小公倍数为10,故KMnO4的系数为2,Cl2的系数为5,再根据原子守恒配平其它物质的系数;结合氧化还原反应电子守恒计算.

解答 解:(1)实验室用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制备氯气,反应方程式为:MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)反应中氯元素的化合价升高,则氯元素失去电子,该反应中部分盐酸中Cl元素化合价不变、部分Cl元素化合价由-1价变为0价,所以浓盐酸作酸、还原剂,体现酸性和还原性;
故答案为:②;
(3)将生成的氯气通入100.0mL FeCl2溶液中,FeCl2全部被氧化,反应为2FeCl2+Cl2=2FeCl3,2molFeCl2反应电子转移2mole-,若转移电子的物质的量为0.024mol时,反应的FeCl2物质的量=0.024mol,原FeCl2溶液的浓度=$\frac{0.024mol}{0.1L}$=0.24mol/L,故答案为:0.24;
(4)反应中KMnO4+→MnCl2,Mn元素化合价由+7降低为+2,共降低5价,Cl(浓)→Cl2,Cl元素化合价由-1价升高为0价,共升高为2价,化合价升降最小公倍数为10,故KMnO4的系数为2,Cl2的系数为5,再根据原子守恒配平其它物质的系数,配平后的方程式为2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,100.0mL 0.3mol/L FeSO4溶液中FeSO4物质的量=0.3mol/L×0.1L=0.03mol,被完全氧化电子转移0.03mol,1.2mol/LKMnO4恰好将Fe2+全部氧化被还原为Mn2+电子转移1.2mol×VL×5=6Vmol,则电子守恒得到6Vmol=0.03mol,V=0.005L=5ml
故答案为:2、16、2、2、5、8; 5;
(5)通过MnO2和KMnO4制取氯气的比较可知,高锰酸钾在常温下能氧化氯化氢,氧化性高锰酸钾大于二氧化锰,故答案为:>.

点评 本题考查氧化还原反应配平、计算及基本概念等,题目难度中等,注意掌握常用氧化还原反应的配平方法和单质守恒的计算应用.

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